Los escáneres cerebrales pueden rastrear los trastornos psicológicos infantiles

Se anima a los médicos a analizar los datos de los escáneres cerebrales de una forma nueva. Según un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis, los médicos deberían poder analizar el desarrollo del cerebro de un niño y también realizar un seguimiento de cualquier posible trastorno psicológico o del desarrollo después de una exploración típica de cinco minutos.

"Los pediatras trazan regularmente dónde se encuentran sus pacientes en términos de altura, peso y otras medidas, y luego los comparan con curvas estandarizadas que rastrean las vías de desarrollo típicas", dice el autor principal Bradley Schlaggar, MD, PhD, neurólogo pediátrico de la Universidad de Washington y el A. Ernest y Jane G. Stein Profesores asociados de neurología.

"Cuando el paciente se desvía demasiado de los rangos estandarizados o cambia repentinamente de un camino de desarrollo a otro, el médico sabe que es necesario comenzar a preguntar por qué".

Schlaggar y sus colegas proponen una nueva forma de ver los datos del escaneo cerebral que va más allá de observar el cerebro solo desde un punto de vista estructural. Esto sería especialmente útil en el seguimiento y tratamiento de pacientes con trastornos psiquiátricos y del desarrollo.

Según Schlaggar, envió a niños con afecciones psiquiátricas profundas y obvias para exploraciones de resonancia magnética y recibió resultados marcados como "sin anomalías observadas".

“Por lo general, se observan los datos desde un punto de vista estructural: qué hay de diferente en las formas de varias regiones del cerebro”, agrega. "Pero la resonancia magnética también ofrece formas de analizar cómo las diferentes partes del cerebro trabajan juntas funcionalmente".

Al comparar datos funcionales con modelos estandarizados de cómo se desarrolla típicamente la función o la enfermedad del cerebro, dice Schlaggar, se dispone de una variedad de nuevos conocimientos clínicos.

Schlaggar y sus colegas utilizan un enfoque para el escaneo cerebral llamado 'conectividad funcional en estado de reposo'. Mientras un paciente descansa en el escáner, los científicos analizan los aumentos y disminuciones en el flujo sanguíneo a las diversas regiones del cerebro y luego determinan si estas regiones trabajan juntas en redes cerebrales.

En un estudio publicado el año pasado, los científicos de la Universidad de Washington demostraron cómo estas redes cerebrales cambian a medida que el cerebro madura. En resumen, encontraron que el sistema cerebral general se convierte de redes muy unidas en el cerebro del niño a redes que pueden conectar regiones distantes, la organización típica en un cerebro adulto.

Para el nuevo estudio, el autor principal Nico Dosenbach, MD, PhD, un residente de neurología pediátrica en el St. Louis Children's Hospital, tomó esta y otras distinciones que marcan la transición del cerebro de un niño a un adulto y las adaptó para su uso en una técnica de análisis matemático. llamada máquina de vectores de soporte.

“Es una forma que han desarrollado los matemáticos para predecir algo con alta especificidad y sensibilidad cuando se tiene una gran cantidad de datos en lugar de una medición realmente buena”, explica Dosenbach.

"Cualquiera de estas medidas no te dice mucho, pero si las juntas y usas las matemáticas correctas para examinarlas y reestructurarlas, puedes obtener buenos resultados predictivos".

Dosenbach utilizó datos de resonancias magnéticas de cinco minutos de 238 sujetos normales de entre 7 y 30 años.La máquina de vectores de soporte analizó aproximadamente 13.000 conexiones cerebrales funcionales y seleccionó las mejores 200 para crear un índice único de la madurez de cada sujeto. Esta información permitió a los investigadores predecir si los sujetos eran niños o adultos y luego formar una línea curva que sigue el camino del desarrollo funcional normal del cerebro.

El plan es que los pacientes con anomalías cerebrales aparezcan desincronizados con esta curva de desarrollo normal.

"La belleza de este enfoque es que te permite preguntarte qué es diferente en la forma en que los niños con autismo, por ejemplo, están fuera de la curva de desarrollo normal en comparación con la forma en que los niños con trastorno por déficit de atención están fuera de esa curva", dijo Schlaggar.

Sugiere que se realicen exploraciones cerebrales funcionales en niños en riesgo pero que aún no padecen un trastorno del desarrollo.

“Cuando una fracción de ellos desarrolle posteriormente ese trastorno, puede volver atrás y construir un análisis como este que ayudará a predecir las características del próximo niño con mayor riesgo de desarrollar el trastorno”, dice.

"Eso es muy poderoso tanto clínicamente como desde la perspectiva de comprender las causas de estos trastornos".

Este enfoque podría permitir el tratamiento antes de la aparición de síntomas, dice Schlaggar, y debería ayudar a los médicos a realizar un seguimiento más rápido y de cerca de los resultados de los ensayos clínicos de nuevas terapias.

“Las imágenes por resonancia magnética son caras, por lo que puede que esto no sea lo que usamos para todos en este momento”, dice Dosenbach. "Pero muchos niños con este tipo de trastornos ya reciben exploraciones de resonancia magnética estructural con regularidad, y cinco minutos más en el escáner no aumentarán tanto el costo".

El estudio aparece esta semana en Ciencias.

Universidad de Washington en St. Louis